АТФ е молекула с функцията на магазин и освобождаване енергия временно за клетките на организма, за да извършват своите дейности.
По-известен е в биологията с акронима ATP, което означава аденозин трифосфат или аденозин трифосфат. Състои се от захар, наречена рибоза, азотна основа, наречена аденин, и три фосфатни радикала.
Глюкозата, използвана за производството на АТФ, е захар, произведена от растения, които са автотрофи, тоест те произвеждат свой собствен източник на енергия.
Тази захар с 6 въглеродни атома претърпява химични реакции вътре в клетките. В цитоплазмата процесът е известен като ферментация и в митохондриите като клетъчно дишане. В края и на двете се образуват нови ATP молекули.
Функция и производство на АТФ
Основната функция на АТФ е да съхранява и освобождава енергия, където има нужда от нея. Например, за да работи мобилен телефон, той трябва да зареди батерията си. При заредена батерия е възможно да се използва, тъй като енергията се подава от нея. Същото се случва и с АТФ, тази молекула е подобна на мини батерия.
Клетките използват ферментация или клетъчно дишане, за да образуват АТФ. Има два вида ферментация, и двете произвеждат само 2 молекули АТФ и обикновено се срещат в микроорганизми (бактерии и гъби). Въпреки това, ферментация се случва и в човешките клетки, като мускулните клетки (млечнокисела ферментация).
Алкохолна ферментация: Глюкоза → етилов алкохол + CO2 + 2 ATP;
Млечнокисела ферментация: Глюкоза → млечна киселина + 2 ATP.
Клетъчното дишане, от друга страна, създава баланс на 38 молекули АТФ и се нуждае от кислород, за да се случи. Въпреки това, в клетките на скелетните мускули и нервната тъкан крайният баланс е 36 молекули АТФ.
- Клетъчно дишане: Глюкоза + О2 → CO2 + З2+ 38 или 36 ATP.
Някои автори предполагат, че на практика крайният ATP баланс не винаги е 38, но може да варира между тях 30 или 32 молекули.
Когато глюкозата се разгражда, енергията се освобождава и съхранява, образувайки АТФ. Протича поредица от химични реакции за извличане на тази енергия и те са:
- гликолиза;
- цикъл на Кребс;
- Окислително фосфорилиране или дихателна верига.
| Фаза | местоположение на клетката | Образуват се АТФ молекули |
| гликолиза | Цитоплазма | 2 |
| Цикъл на Кребс | митохондриална матрица | 2 |
| дихателна верига | Митохондриална гребенна мембрана | 34 |
| Краен баланс | 38 |
Знам повече:Енергиен метаболизъм
Когато трябва да възникне активност, молекулата на АТФ претърпява a хидролиза (разпадане на молекулата в присъствието на вода). за това, че е реакция екзергоничен освобождава голямо количество енергия, около 7 kcal/mol от един от фосфатите. След загубата на фосфат, молекулата се трансформира в ADP или Аденозин дифосфат.
- Реакция на хидролиза на АТФ: АТФ + Н2O → ADP + Pi + свободна енергия.
Химичен състав на АТФ
Молекулата на АТФ е изградена от азотна основа, наречена аденин, 5-въглеродна захар, наречена рибоза и три радикала фосфат.
Химическата връзка между аденин и рибоза се нарича аденозин и 3-те фосфатни групи образуват трифосфат. Поради тази причина молекулата се нарича аденозин трифосфат или аденозин трифосфат. И точно във фосфатните връзки се съхраняват свободните енергии.
Образуването на АТФ: ADP + Pi
Обичайно е ADP и неорганичният фосфат (Pi) да присъстват в цитоплазмата на клетките. Когато настъпи хидролиза на глюкозата, известно количество енергия се освобождава и съхранява във връзката между ADP и Pi, образувайки АТФ.
Вижте реакцията:
Следователно ADP при свързване с Pi образува органична структура, която съдържа 3 фосфата, следователно аденозин трифосфат. Ето защо ATP съхранява енергия временно, защото през цялото време го натрупва и освобождава, за да изпълняват клетките функциите си.
Вижте също:
- Клетъчно дишане
- Ферментация
- митохондриите
- гликолиза
- Цикъл на Кребс
- окислително фосфорилиране
- клетъчен метаболизъм
Библиографски справки
МАЧАДО, В. G.; ИМЕ, Ф. Богати на енергия фосфатни съединения. Нова химия, v. 22, бр. 3, стр. 351–357, 1999.
УЗУНИАН, А.; БИРНЪР, Е. Биология: един том. 3-то изд. Сао Пауло: Harbra, 2008 г.
